5.1.3. Ресурсы информационных систем.
2.4.3.1 Технические ресурсы информационных систем.
При проектировании информационных систем различают следующие виды технических ресурсов:
1. Топология и геометрия сети. Топологию определяют физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Выбор то-пологии влияет на состав необходимого сетевого оборудования, на характе-ристики сетевого оборудования, на возможности расширения сети и на спо-собы управления сетью. Базовые топологии – это шина, звезда, кольцо.

Топология – шина. Чем больше рабочих станций в этой топологии, тем медленнее сеть. На быстродействие сети влияет множество факторов:
a) Характеристики аппаратного обеспечения рабочих станций
b) Частота, с которой рабочие станции передают данные
c) Тип работающих сетевых предложений
d) Тип сетевого кабеля
e) Расстояние между компьютерами в сети
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливаются терминаторы, поглощающие сигнал. Все кон-цы сетевого кабеля должны быть подключены. Способы удлинения кабеля:
- использование баррелконнектора, но при этом происходит ослабление сигнала,  целесообразнее проложить один длинный кабель;
- использование репитера – он, в отличие от коннектора, усиливает сиг-нал перед передачей его в следующий сегмент.
Топология – звезда. Главной особенностью этой топологии является следующее: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля.
Топология – кольцо. При этой топологии каждая рабочая станция высту-пает в роли репитера, то есть, усиливает сигнал и передает его следующему. Стандартным компонентом сети является концентратор. Концентраторы бы-вают:
- активные – они регенерируют, передают сигналы как репитеры, имеют 8-12 портов.
- пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая его.
- гибридными концентраторами называются те концентраторы, к кото-рым можно подключить кабели разных типов.

При прокладке сети используются следующие типы кабелей:
• Коаксиальный
• Витая пара
o Экранированная
o Неэкранированная
• Оптоволоконный
Коаксиальный кабель бывает тонкий и толстый. Последний использует-ся в качестве основного, когда соединяет несколько небольших сетей, по-строенных на тонком коаксиальном кабеле. Для подключения к толстому ко-аксиальному кабелю применяют трансивер. Выбор того или иного класса ка-белей зависит от того, где он будет прокладываться.
Витая пара (неэкранированная) – максимальная длина сегмента до 100м, основной недостаток – перекрестные помехи. Экранированная витая пара меньше подвержена перекрестным помехам и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.

2.4.3.2 Математические ресурсы
Математические ресурсы информационных систем – это всевозможные математические методы и модели решения задач:
• Модели динамического программирования:
• Методы линейного программирования:
• Модели теории массового обслуживания.
• Модели управления запасами.
• Статистические методы
Рассмотрим, например, методы линейного программирования на приме-ре задачи планирования производства.
Входящие данные – это нормы затрат ресурсов по каждому виду про-дукции (aijk), цены на каждый вид продукции (Cjk), объемы закупаемых ре-сурсов по каждому виду ресурсов (bik). На выходе получаем план производ-ства.
Пусть { x1 , x2 , … , xn} – число единиц продукции, запланированной к производству; {b1 , b2 , … , bm} - запас ресурса; Cj – прибыль от реализации единицы продукции; aij – норма затрат i-го ресурса для производства едини-цы продукции j-го вида.
Требуется определить оптимальный план производства, обеспечиваю-щий максимальную прибыль.
Целевая функция:
Z=C1x1 + C2x2 + … + Cnxn =             
Система ограничения ресурсов:
a11x1 + a12x2 + … + a1nxn   b1
a21x1 + a22x2 + … + a2nxn   b2
 …………………………………………………..
am1x1 + am2x2 + … + amnxn   bm
Неотрицательность плана:
 xj  ,  j = 1, … , n

Модель управления запасами. Применение данной модели осуществля-ется на основе следующих входных параметров: объемы закупаемых ресур-сов для каждого вида продукции (bik), нормы затрат на пополнение запасов (с1k), нормы затрат на хранение запасов (с2k), нормы убытков от отсутствия ресурсов (с3k), интенсивность расхода (lj).
Выходные параметры: экономичный объем накопления ресурсов (n0), интервалы между поставками (T1 и T2).Управление запасами состоит в оты-скании такой стратегии пополнения и расхода запасов, при которой функция затрат принимает минимальное значение.
 Функция затрат: С = С1 + С2 + С3 , где         С1 – затраты на пополнение запасов; С2 – затраты на хранение; С3 – штраф из-за дефицита.
 С1 = с1N/n, где    с1 – затраты на поставку одной партии объема  n.
  N – общее потребление запаса за период .
 С2 =  
 с2 – затраты на хранение единицы продукции в единицу времени.
 S – уровень запасов.
 С3 = 
В итоге функцию затрат можно записать в виде:
 С = с1N/n +   + 
               
                
   - плотность убытков из-за неудовлетворенного спроса.
 Решение системы уравнений приводит к следующему результату:
      где   - интенсивность расходования материа-лов. n0 – оптимальный объем партий.
           S0 – Оптимальный уровень запаса.
Интервал между поставками: 

Динамическое программирование
Пусть рассматривается управляемый процесс, например, процесс ис-пользования ресурсов в течение ряда лет.
Показатель эффективности рассматриваемой управляемой операции – целевая функция – зависит от начального состояния и управления:
Z=F(S0, X)
Обозначим через Z*k(Sk-1) условный максимум целевой функции, полу-ченный при оптимальном управлении на n-k+1 шагах, начиная с k-го до кон-ца, при условии, что к началу k-го шага система S находилась в  состоянии Sk-1. 
Тогда
 

Целевая функция на n-k последних шагах при произвольном управлении Xk на k-ом шаге и оптимальном управлении на последующих n-k шагах равна
fk(sk-1 , Xk)+Z*k+1(sk)
Согласно принципу оптимальности, Xk выбирается из условия максиму-ма этой суммы:
 
k=n-1,n-2, … , 2,1
Управление Xn на к-ом шаге, при котором достигается максимум, назы-вается условным оптимальным управлением на к-ом шаге.

Система массового обслуживания – система, в которой с одной стороны, возникают массовые запросы-требования на выполнение каких-либо работ. Элементы: источник требований; входящий поток требований; очередь; об-служивающие устройства; выходящий поток требований.
Классификация СМО:
1. Системы с отказами (потерями) – это системы, в которых в иоиент по-ступления заявок все каналы обслуживания заняты и производится отказ в обслуживании.
2. СМО с ожиданием – это система, в которой возможно появление оче-реди требований к каналам обслуживания, очередь неограниченной длины.
3. СМО с ограниченной длиной очереди – это система, в которой фикси-ровано число заявок в очереди канала обслуживания.
4. СМО с ограниченным временем ожидания – система, в которой фик-сировано максимальное время заявки на обслуживание.
СМО бывают одно- и многоканальные.
Теория систем массового обслуживания основана на Марковских слу-чайных процессах. При этом состояние системы в последующее время зави-сит только от текущего состояния и не зависит от того, каким образом систе-ма перешла в это состояние.

Статистические методы основаны на методах корреляционно-регрессионного, дисперсионного анализа, а также прогнозировании на осно-ве трендов.
2.4.3.3 Программные ресурсы
Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конеч-ная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными сред-ствами. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. Программ-ное обеспечение делится на системное и прикладное. Из системного выделя-ют Операционные системы и системные утилиты. Прикладное ПО подразде-ляется следующим образом:
• Средства обработки данных
o Редакторы документов
o Электронные таблицы
o Графические редакторы
• Средства проектирования данных и создания приложений
o Базы данных
o Системы программирования
o Гипертекст
o Мультимедиа
• Специальное прикладное ПО
o Экспертные системы
o Интегрированные пакеты программ
o Метод-ориентированные ППП
o Проблемно-ориентированные. ППП